电力系统运行中发电机的并网操作是一项基本的操作,它在操作准确、并网迅速的前提下,要求有极高的可靠性与稳定性来保证安全。随着电力系统容量的不断增大和系统结构的日渐复杂,对电力系统自动装置的要求进一步提高。而准同期装置作为并网操作的自动控制装置,现代电力系统对它的可靠性、准确性、快速性提出了更高的要求。本文通过对准同期理论及现有同期装置原理及性能的分析,明确了所研制的新型微机自动准同期装置具备的主要功能。在准同期装置的研究过程中针对其可靠性、调节的快速性及稳定性、装置性价比等方面进行了深入的研究。论文根据同期点的电气特性,建立了准确的合闸角数学模型,采用预测合闸时间的方法,使装置在频差和压差满足条件时能在第一个滑差周期内实现无冲击合闸。文中介绍了模糊控制的基本理论,考虑到水轮机组的非线性、时变性和滞后性等特点,提出了采用模糊-积分控制算法实现同期过程中对频差和压差的调节。该算法能消除基础模糊控制的稳态误差,使调节过程更稳定。文中通过MATLAB软件对算法进行了仿真。仿真结果和装置试验验证了模糊-积分算法的有效性。为了满足大型水轮发电机组对同期并网的高可靠性要求,装置在硬件系统采用了双机热备用(即一主一备)方式,当主处理系统故障时,能自动切换到备用处理系统工作,提高了装置的可靠性。微处理系统由嵌入式高性能单片机及其外围电路构成,并采用总线不出芯片设计模式,使装置结构简单、电磁兼容能力强。装置采用模块化和开放性设计思想,集采集、调节、通信、记录等功能于一体,具有简单、准确、速度快、高抗干扰、高可靠性等特点。该装置经相关机构检测,证明了本文提出的设计方案及相关算法的正确性及可行性。